В симметричных вибраторах, как с разрезом, так и с прямым подключением кабеля, сопротивление составляет 50 или 75 Ом. Клемма, к которой подключена оплётка, имеет такой же потенциал, как и противоположная. К этой клемме подключены обе стороны оплётки — внутренняя и внешняя.
На ультракоротких волнах (VHF и UHF) ток проходит по тонкому поверхностному слою проводника (скин-слою) и почти не проникает глубже 10 микрон. Получается, что есть два проводника, подключенных к одной клемме: внутренняя сторона оплётки с током питания антенны и внешняя сторона оплётки, которая не зависит от этого тока.
Какая часть тока пойдёт в антенну, а какая по внешней стороне оплётки, зависит от соотношения входного сопротивления плеча вибратора и «входного сопротивления» внешней стороны оплётки. Это, в свою очередь, зависит от длины кабеля, диаметра, близости траверсы и так далее.
Из этого следуют два следствия:
- Кабель работает с коэффициентом стоячей волны (КСВ), так как нагружен на другое входное сопротивление.
- В антенне есть мешающий проводник, который напрямую запитан от источника. Это нарушает диаграмму направленности, усиление и согласование антенны.
Наиболее эффективный способ отсечь ток на ультракоротких волнах — использование четвертьволнового стакана. Это труба длиной 0,24 λ (длина волны) и диаметром в три раза больше, чем у кабеля, нижний край которой соединён с оплёткой. Обычно его называют симметрирующим. Сопротивление стакана составляет около 5000 Ом, но для антенн волновой канал (Yagi) он слишком громоздкий.
Более простой вариант — это стакан из оплётки другого кабеля, который плотно прилегает к внешней оболочке.
Сопротивление зависит от добротности резонатора, который образуется оплёткой и дополнительной оплёткой на оболочке. Добротность зависит от волнового сопротивления стакана и свойств диэлектрика-заполнителя (оболочки кабеля).
Стакан замыкается на оплётку на конце, который находится дальше от источника питания. Для этого в оболочке делается кольцевая канавка. Переходное сопротивление между оплёткой и стаканом увеличивает потери и снижает добротность. Сопротивление дна стакана преобразуется в его входное сопротивление и не может быть больше этого значения. Например, сопротивление 0,1 Ом дна стакана с волновым сопротивлением 15 Ом преобразуется в 2250 Ом.
В кабеле делается кольцевая вырезка оболочки на расстоянии 380–400 мм от конца. Стакан надевается на кабель, край стакана укладывается в вырезку и обжимается. Важно обеспечить надёжный контакт между стаканом и оплёткой, поэтому стакан обматывается тонкой проволокой.
Не рекомендуется паять дно стакана, так как сопротивление припоя не меньше сопротивления контакта между оплётками.
Сопротивление стакана должно быть в 10 и более раз больше входного сопротивления антенны. Длина стакана зависит от частоты и типа оболочки кабеля. Например, для 145 МГц на кабеле с полиэтиленовой оболочкой стакан длиной 345 мм, для 435 МГц — 114 мм. Для 435 МГц стакан длиной 345 мм будет достаточно эффективен. На кабеле с ПВХ оболочкой сопротивление стакана ниже, около 300 Ом.
Стакан на ПВХ оболочке не обеспечивает хорошую отсечку тока и подходит только для простых случаев. Нельзя использовать оплётку с окислениями. Стакан нужно защитить от влаги, например, с помощью термоусадочной трубки с клеевым слоем.
Можно увеличить сопротивление стакана, добавив слой из разрезанной полиэтиленовой оболочки от кабеля большего диаметра. Оплётку перед установкой нужно надеть на оправку, разгладить и проверить на наличие торчащих иголок. Длина оплётки должна быть не менее 360 мм.
Лишняя длина стакана обрезается до метки.
Наденьте на стакан термоусадочную трубку с клеевым слоем. Начинайте усадку с того конца, где находится разделанный кабель, и продолжай натягивать, чтобы трубка не стянула стакан по длине.
Статью подготовил R8CFV Сергей, 73!
Литература: 1) З.Беньковский Э. Липинский ” Любительские антенны КВ и УКВ” стр. 236-239 “Радио и связь” 1983 г
